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超声波技术与应用领域

     德国威声（Microsonic）是专业生产超声波传感器的世界有名企业，其超声波传感器主要应用于工业自动化、包装、采矿、电子和汽车制造等工业领域。Microsonic超声波传感器能检测各种形态的物体，如固体、液体和粉体。可以准确识别各种材料和颜色，也可以识别透明材料和薄膜，甚至细线。Microsonic超声波传感器具有计数、检测有无和检测料位等功能。其在恶劣的工业环境中也能正常工作，可以透过污浊的空气和水雾进行检测，即使传感器上有薄的灰尘，也不影响其功能。威声产品通过了德国权威机构(TÜV Rheinland) 认证，并通过DIN EN ISO 9001国际标准。
   超声波传感器发射人耳无法听见的高频声音脉冲，并测量信号发射到被物体发射回来的时间差。坚固的超声波传感器已经在各种场合成功地展示了其优越的性能，尤其是非接触物体测量或检测。这也可用于非常恶劣的工作环境。让人们印象*深刻的性能是可以准确检测各种材料和颜色的物质（不受材料和颜色影响）。
   科技进步使得今天的超声波传感器非常坚固耐用并有着**检测性能，这些新技术使超声波传感器更简单、更灵活、性价比更高。这些新特性拓展新的应用领域。如今，超声波传感器在工业等应用领域给自动化设计师提供了新的**创造性的解决方案。
　　数年前，在传感器技术领域，超声波传感器一直是备用的选择，设计师只有在其他的传感技术无法工作的时候才会选择超声波技术，一般用于检测透明物体，长距离的感应或者是当目标颜色改变时的才会采用这种技术。
　　新技术的应用使得今天的超声波传感器能经受恶劣环境的考验：
　　1.防护等级IP67的超声波传感器可用于潮湿的环境中，比如瓶子清洗机器；
　　2.内置温度补偿电路，在正常工作状态下，当有明显的温度变化时，由温度补偿电路进行校对以减少温度影响；
　　3.Teflon型号的超声波传感器的表面有一种特殊涂层可以用来抵御腐蚀性介质的侵蚀；
　　4.不锈钢耐压型超声波传感器可用于正压*大6bar的容器内检测料位；
　　5.先进的滤波电路可以让超声波传感器屏蔽现场干扰；
　　6.简单易设置键和背景抑制功能可以使超声波传感器广泛应用于各种场合，可替换光电传感器；
　　7.新型传感器感应头有着更强的自我保护能力，适用于粉尘重等苛酷场合。
　　易用性：
　　新一代超声波传感器的显著特性有：使用更加简便，LED显示和按钮设置设置更直观，DIP开关编程和程序设定功能更强大。
　　开关按钮完全内嵌于传感器装置中，这使得调整安装传感器距离的远近非常容易，把目标物放在传感器前再按下按钮自学习是一件很简单的事情。这种传感器可以自动调节窗口的大下和距离的远近，这也意味着同样的传感器可以应用于多种不同的场合。
　　DIP开关的编程方式意味着可以为某些特殊的应用而定制一个简单的传感器，这些个性化的特性包括响应时间，输出类型，开关量和模拟量选择以及用于物位/液位控制的特别设定。
　　超声波传感器一般在单个传感器中都包含多种输出类型，具有两路或三路开关量输出型号可以用一个传感器同时检测物体的几个不同距离，而同时拥有一路开关量输出和一路模拟量输出的型号即可用于位移测量又提供警报输出。
　　以上这些特性使得超声波传感器与其他技术的传感器相比，使用更加灵活，更具选择性。
　　使用超声波传感器的基本原则：
　　超声波传感器是利用传感器头部的压振陶瓷的振动，产生高频（人耳听不见）声波来进行感应的，如果这声波碰到了某个物体反射回来，传感器就能接收到回波。传感器根据声波波长和发射及接收回波的时间差就能确定传感器探头与物体之间的距离。典型应用，一个传感器可以通过按钮的设定来拥有近距离和远距离两种设定，无论物体在那一种界限里，传感器都可以检测到。例如：超声波传感器可以安装在一个装液体的池子上，或者是一个装小球的箱子上，向这个容器发出声波，通过接收到返回波的时间长短就能确定这个容器是满的、空的或者是部分满的。
　　超声波传感器还可以是对射式的，即独立的发射器和接收器。当检测缓慢移动的物体，或者需要快速响应或者在潮湿环境中应用时，这种对射式或者叫分体式的超声波传感器非常适用。在检测透明或有色物体、液体，检测光滑、粗糙、有光泽、半透明等材料的物体表面，和检测不规则物体时，超声波传感器都是选。
　　超声波传感器选型要点：
　　范围和尺寸被检测的物体的尺寸大小会影响超声波传感器的*大有效范围，传感器必须接收到一定强度的声波才能被激励输出信号，一个较大的物体可以将大部分声波反射给传感器，所以传感器可以在它的*大限度内对此物体进行感应，而一个小物体只能反射很少的声波，这样就明显地减小了检测范围。
　　被测物 通过超声波传感器进行检测的*理想物体应该是大型、平坦、高密度的物体，垂直放置并正对传感器接收面。*难检测的是那些面积非常小，以及可以吸收声波的材料，如棉花、羊毛、软发泡材料等，或者是角面对着传感器的。一些比较困难被检测的物体可以先对物体的背景表面进行自学习，再对放在传感器和背景之间的物体作出反应。
　　用于液体测量时需要要液体的表面垂直面对超声波传感器，如果液体的表面非常不平整，那么传感器的响应时间要调的更长一些，它会将这些变化做个平均，可以比较固定的读取。
　　在Retrosonic模式下使用超声波传感器使得探测不规则物体也成为可能，在retrosonic模式下，超声波传感器可以先探测一个平整的背景，如一面墙，当任何物体通过传感器和墙之间的时候，就会阻碍声波，传感器感应到了中断，便会意识到出现了物体。
　　振动无论是传感器本身还是周围机械的振动，都会影响距离测量的**度，这时可以考虑采取一些减震措施，例如：用橡胶的抗震设备给传感器做一个底座，可以减少振动，用固定杆也可以消除或者*大程度的减少振动。
　　衰减当周围环境温度缓慢变化的时候，有温度补偿的超声波传感器可以做出调整，但是如果温度变化过快，传感器将无法做出调整。
　　误判声波可能会被附近的一些物体反射，比如导轨或者固定夹具，为了确保检测的可靠性，必须减少或者排除周围物体对声波反射的影响，为了避免对周围物体的错误检测，许多超声波传感器都有一个LED指示器来引到操作人员进行安装，来确保这个传感器被正确的装好，减少出错的风险。
　　超声波传感器的典型应用：
　　超声波传感器曾被认为操作太复杂且价格太昂贵，但随着成本的降低和新技术的运用，越来越多的工程师在设计机器时已经选用超声波传感器。超声波传感器的工业应用领域包括物体定位、探测填充状况、探测反光物体和物质、控制环绳的膨胀和测量距离。使用威声超声波传感器可以在各种应用场合**控制和测量。

Ultrasonic double-sheet detection Quality control Wire breakage detection Robot positioning Detecting people Tear detection Monitoring of product trays

Presence detection Height and width measurements Level control Loop control Checking diameter Stacking height control Level control under pressure Ultrasonic barrier

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